Основные достижения 2022 года

Создан источник одиночных фотонов (ИОФ) с длиной волны излучения 920 нм на основе полупроводниковой квантовой точки (КТ) для использования в оптических схемах квантовых вычислений. Основные характеристики ИОФ — яркость (вероятность излучения фотона на один импульс накачки), чистота однофотонного излучения (значение 1-g⁽²⁾(0), g⁽²⁾ — автокорреляционная функция) и степень неразличимости фотонов зависят от стабильности канала рекомбинации, который может спонтанно переключаться между экситоном и трионом. Доминирующая рекомбинация нейтральных экситонов достигнута путем тщательного контроля профиля легирования вблизи эпитаксиальной КТ InAs/GaAs, помещенной в столбчатый микрорезонатор с распределенными брэгговскими отражателями (РБО). Оптимизация дизайна позволила получить однофотонное излучение с чистотой более 98% и степенью неразличимости 91% для последовательно испущенных с интервалом 242 нс одиночных фотонов, что находится на уровне лучших мировых результатов. Достигнутая яркость излучения (32%) позволила реализовать необходимое для квантовых вычислений пространственно-временное демультиплексирование фотонов по шести независимым пространственным модам (каналам) со скоростью параллельного детектирования более 0.1 Гц. Полученные результаты показывают применимость созданного ИОФ для реализации прототипа фотонного квантового компьютера на основе линейной оптики.